[發明專利]一種ZMAT系微波陶瓷材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202011146815.2
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112250434B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 楊和成;張軍志;羅昌宸
• 申請（專利權）人: 廈門松元電子股份有限公司
• 主分類號: C04B35/195
• 分類號: C04B35/195;C04B35/44;C04B35/622
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產權代理事務所(普通合伙) 35222
• 代理人: 郭福利

本發明提供一種ZMAT系微波陶瓷材料及其制備方法，涉及信息功能材料領域。該陶瓷材料包括主晶相與改性添加物，主晶相又包括主材和輔材。主晶相的化學通式為Mg₂Sn_xSi_5+2xAl_4?4xO₁₈·aZr_1?3yLa_4yTiO₄，其中0.05x0.1，0.1y0.3，0.01a0.05。其中Mg₂Sn_xSi_5+2xAl_4?4xO₁₈為主材的化學通式，Zr_1?3yLa_4yTiO₄為輔材的化學通式。主晶相在陶瓷材料中的質量分數為98～99.5wt％，改性添加物在所述陶瓷材料中的質量分數為0.5～2wt％。改性添加物選自SrCO₃、BaCO₃、TiO₂、Nb₂O₅、Sb₂O₃和MnCO₃中的一種或一種以上混合物。本發明的陶瓷材料是一種無鉛環保型材料，其是采用固相法分別合成主材Mg₂Sn_xSi_5+2xAl_4?4xO₁₈以及輔材Zr_1?3yLa_4yTiO₄，制備出均勻的粉末態陶瓷材料，粉材燒結后得到室溫介電常數介于5～8之間，Qf值≥60000GHz，溫度系數τf(?40～85℃)：±10ppm/℃的微波陶瓷材料，滿足微波器件的相關微波性能要求。

技術領域

本發明涉及信息功能材料領域，且特別涉及一種ZMAT系微波陶瓷材料及其制備方法與應用。

背景技術

隨著衛星通信和軍用雷達等微波通信技術的高頻化發展，具有高品質因數低介電常數與近零的諧振頻率溫度系數的微波介質陶瓷材料備受重視。在微波毫米波通信領域中作為濾波器、諧振器、天線片等微波元件，低介電常數陶瓷能夠有效的降低信號的交互耦合作用，并大大提高信號傳輸速度與響應速度。兼具高品質因數、低介電常數與近零的諧振頻率溫度系數的微波介質陶瓷材料，在市場上較為稀缺。

發明內容

本發明的目的在于提供一種微波陶瓷材料及其制備方法，以滿足市場對高品質因數、低介電常數與近零的諧振頻率溫度系數的微波介質陶瓷材料的需求。本發明采用了以下技術方案來實現目的。

一種ZMAT系微波陶瓷材料，包括主晶相和改性添加物，所述主晶相包括主材和輔材。所述主晶相的化學通式為Mg₂Sn_xSi_5+2xAl_4-4xO₁₈·aZr_1-3yLa_4yTiO₄，其中0.05x0.1，0.1y0.3，0.01a0.05；其中Mg₂Sn_xSi_5+2xAl_4-4xO₁₈為所述主材的化學通式，Zr_1-3yLa_4yTiO₄為所述輔材的化學通式；所述主晶相在所述陶瓷材料中的質量分數為98～99.5wt％；所述改性添加物在所述陶瓷材料中的質量分數為0.5～2wt％。其中，ZMAT系表示鋯(Zr)鎂(Mg)鋁(Al)鈦(Ti)系。

進一步地，該ZMAT系微波陶瓷材料的主晶相中，0.06≤x≤0.09，0.15≤y≤0.25，0.015≤a≤0.045。